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屈撓檢測

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發(fā)布時間：2025-08-18 18:42:04 更新時間：2025-08-17 18:42:04

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

屈撓檢測：材料耐久性評估的關鍵技術

屈撓檢測是一種用于評估材料在反復彎曲或扭轉應力作用下耐久性和疲勞性能的重要測試方法，廣泛應用于橡膠、塑料、紡織品、電線電纜、薄膜以及復合材料等領域。隨著工業(yè)產品對可靠性和使用壽命要求的不斷提高，屈撓檢測已成為產品質量控制、研發(fā)創(chuàng)新和標準化認證過程中不可或缺的一環(huán)。通過模擬材料在實際使用中可能經(jīng)歷的動態(tài)彎曲過程，屈撓檢測能夠有效揭示材料在長期使用中可能出現(xiàn)的裂紋、斷裂、分層或性能退化等缺陷，從而為產品設計優(yōu)化、材料選型和壽命預測提供科學依據(jù)。特別是在汽車、航空航天、電子設備、建筑建材等行業(yè)，材料在復雜工況下需承受頻繁的機械變形，屈撓性能直接關系到產品的安全性和服役壽命。因此，建立科學、規(guī)范、可重復的屈撓檢測體系，不僅有助于提升產品質量，還能增強企業(yè)在國際市場中的競爭力。本文將圍繞屈撓檢測的核心要素——檢測項目、檢測儀器、檢測方法及檢測標準進行系統(tǒng)闡述，為相關技術人員提供全面的技術參考。

屈撓檢測項目

屈撓檢測項目主要圍繞材料在反復彎曲條件下的物理和力學性能變化展開。常見的檢測項目包括：耐屈撓次數(shù)（即材料在不發(fā)生斷裂或明顯損傷的前提下所能承受的彎曲循環(huán)次數(shù)）、裂紋產生時間、表面損傷程度、拉伸強度保持率、斷裂伸長率變化、硬度變化以及外觀變化（如起泡、分層、脫膠等）。對于電纜類材料，還會特別關注絕緣層和護套層在屈撓過程中的完整性與電氣性能穩(wěn)定性。此外，某些特殊應用還可能涉及溫度環(huán)境下的屈撓測試（如高溫或低溫環(huán)境下的屈撓性能），以模擬實際工況中的復雜條件。檢測項目的選擇需根據(jù)材料類型、應用領域和客戶要求進行定制化設計，確保測試結果具有現(xiàn)實意義和可比性。

屈撓檢測儀器

屈撓檢測通常依賴專門設計的試驗設備，常見的儀器包括：電動式屈撓試驗機、氣動式屈撓試驗機、全自動屈撓疲勞測試儀以及雙軸或多軸屈撓試驗裝置。這些設備通常由驅動系統(tǒng)（如伺服電機或氣缸）、夾持裝置、彎曲模具、控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成。其中，電動式設備具有精度高、運行平穩(wěn)、可編程控制等優(yōu)點，適用于高精度研究；氣動式設備則結構簡單、成本較低，適合大批量生產檢測。全自動系統(tǒng)可實現(xiàn)長時間無人值守運行，自動記錄屈撓次數(shù)、應力變化、溫度等參數(shù)，并通過軟件生成性能曲線。部分高端設備還配備視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實時觀察試樣在屈撓過程中的形變與損傷情況。選擇合適的檢測儀器需綜合考慮測試頻率、試樣尺寸、負荷能力、環(huán)境控制需求及自動化程度等因素。

屈撓檢測方法

屈撓檢測方法主要依據(jù)標準規(guī)范執(zhí)行，常見方法包括：固定半徑屈撓法、擺動式屈撓法、往復式屈撓法和曲率可調屈撓法。固定半徑屈撓法適用于測試材料在恒定彎曲半徑下的耐久性，常用于電纜護套、橡膠管等產品；擺動式屈撓法通過模擬材料在自由擺動狀態(tài)下的變形，適用于柔性電子材料和薄膜類試樣；往復式屈撓法則通過設定頻率和振幅，實現(xiàn)周期性彎曲，廣泛應用于汽車線束、鞋底材料等高動態(tài)負載場景。檢測過程中，試樣需在規(guī)定條件下（如溫度、濕度）固定于夾具上，施加預緊力或恒定負荷，然后啟動設備進行連續(xù)屈撓。測試通常持續(xù)至試樣出現(xiàn)斷裂或達到預設的循環(huán)次數(shù)為止。試驗數(shù)據(jù)包括斷裂次數(shù)、最大應力、變形量、溫度變化等，需結合圖像分析、紅外熱成像等輔助手段進行綜合判斷。

屈撓檢測標準

為確保檢測結果的可比性和權威性，國內外已建立一系列屈撓檢測標準，常見標準包括：

GB/T 1690-2010《硫化橡膠或熱塑性橡膠耐屈撓試驗方法》——中國國家標準，適用于橡膠材料的屈撓性能測試，規(guī)定了試樣尺寸、頻率、振幅、環(huán)境溫度等參數(shù)。
ISO 1423-1:2019《Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of resistance to flexing fatigue》——國際標準化組織標準，提供通用的橡膠材料屈撓疲勞測試方法，強調測試條件的可重復性。
IEC 60811-504《Electric cables — Test methods for non-metallic materials — Part 504: Flexing test》——國際電工委員會標準，專門針對電線電纜的絕緣層和護套材料進行屈撓測試，規(guī)定了多軸屈撓和循環(huán)次數(shù)要求。
ASTM D764-21《Standard Test Method for Flexing Endurance of Plastics》——美國材料與試驗協(xié)會標準，適用于塑料材料的耐屈撓性能評估，涵蓋多種試驗模式。

上述標準對試樣制備、試驗條件、設備要求、記錄方式及結果判定均作出明確規(guī)定，企業(yè)應根據(jù)產品類型和目標市場選擇適用的標準進行檢測。遵循標準不僅有助于產品通過認證，還能增強客戶對產品質量的信任。